JP2015075875A - 反力出力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反力を作り出す駆動源であるモータと、モータの出力軸と連動して回転する反力出力軸13と、反力出力軸13に入力されたモータの出力トルクを操作ペダルに伝達する連動アーム15と、を設ける。反力出力軸13と連動アーム15の間に、反力出力軸13と連動アーム15の間の規定値以上のトルクの伝達を制限するトルク制限機構18を介装する。
【選択図】図4
Description
特許文献1に記載のアクセルペダル装置は、ペダルアームの基端を回動可能に軸支するハウジングに、ペダルアームを初期位置に戻すためのリターンスプリングと、反力を作り出すためのモータと、そのモータの回転をペダルアームに伝達するための連動アームが内蔵されている。このアクセルペダル装置では、モータが制御装置によってアクセルペダルの踏み込み状態に応じた出力に制御され、その出力が連動アームを通してペダルアームに付与されるようになっている。
反力を操作ペダルに出力する反力出力装置において、反力を作り出す駆動源であるモータと、前記モータの出力軸と連動して回転する反力出力軸と、前記反力出力軸に入力された前記モータの出力トルクを前記操作ペダルに伝達する連動アームと、前記反力出力軸と前記連動アームの間に介装され、前記反力出力軸と前記連動アームの間の規定値以上のトルクの伝達を制限するトルク制限機構と、を備えていることを特徴とするものである。
この発明の場合、反力出力軸と連動アームの間に作用するトルクが規定値に満たない通常作動時には、トルク制限機構がトルクの伝達を制限しないため、操作ペダルの踏み込み力に抗するモータのトルクが連動アームに伝達される。また、モータの回転を阻害する何等かの大きな力が作用する等して反力出力軸と連動アームの間に作用するトルクが規定値以上になると、トルク制限機構がトルクの伝達を制限し、連動アームとモータの間のトルク伝達機構部やモータに過大な内部応力が作用するのを抑制するようになる。
この場合、モータが駆動されると、反力出力軸の回転とともに動作伝達レバーと回転歯車が反力出力軸を中心として旋回しようとする。このとき、回転歯車は連動アームのギヤ部と噛合しているため、回転歯車には連動アームを介して操作ペダルの踏力が作用する。ギヤ部を通して回転歯車に作用する回転トルクが所定値に満たないときには、ばね部材が回転歯車を非回転状態に維持し、ギヤ部と回転歯車の噛み合い位置が一定に維持される。したがって、このとき連動アームと反力出力軸とは一体に回転し、連動アームとモータの間ではトルクの伝達を制限されずにそのままトルクが伝達される。一方、ギヤ部を通して回転歯車に作用する回転トルクが所定値以上になると、ばね部材が弾性変形してそれに伴って回転歯車が動作伝達レバーに対して回転し、ギヤ部と回転歯車の噛み合い位置が移動する。このとき、連動アームと反力出力軸とが相対回動し、連動アームとモータの間ではトルクの伝達を制限される。したがって、コンパクトで簡素な構造のトルク制限機構でありながら、連動アームとモータの間の過大なトルク伝達を抑制することができる。
この場合、ゼンマイばねはコイルばね等に比較してばね定数を容易に小さい設定することができるため、回転歯車に作用する回転トルクが所定値以上になったときにおけるトルク制限のための反力出力軸と連動アームの間の相対回動ストロークを大きく確保し易くなる。
図1は、この実施形態に係る反力出力装置10を採用した車両のアクセルペダル装置1を示す図である。
アクセルペダル装置1は、運転席の足元前方に設置されるペダル本体ユニット2と、運転席の足元前方のペダル本体ユニット2の上方位置に設置される反力出力装置10と、を備えている。
なお、この実施形態においては、ペダルアーム4とペダル本体部5とが操作ペダルを構成している。
反力出力装置10は、反力を作り出すための駆動源であるモータ12と、ハウジング11に回動可能に軸支される反力出力軸13と、モータ12の回転軸12aの回転を減速しトルクを増大させて反力出力軸13に伝達する減速機構14と、を備えている。反力出力軸13の軸方向の一端部は、ハウジング11の側面から外側に突出し、その突出した端部に連動アーム15が回動可能に連結されている。連動アーム15は、反力出力軸13の端部に回動可能に支持される枢支部15aと、枢支部15aから反力出力軸13の径方向外側方向に延出するアーム本体部15bと、枢支部15aからアーム本体部15bと逆側に延出するトルク伝達片15cと、を備えている。アーム本体部15bの先端部は、図1に示すように、ペダル本体ユニット2の反力伝達レバー6に回動方向で当接可能とされている。アーム本体部15bと反力伝達レバー6とは、ペダル本体部5が運転者によって踏み込まれたときに相互に当接する。また、トルク伝達片15cの延出端は、枢支部15aの回転中心を中心とする円弧状に形成され、その円弧部分に複数の噛合歯が形成されてギヤ部17とされている。なお、図1,図2中符号16は、モータ12を駆動するための制御回路を実装した回路基板である。
図3,図4に示すように、反力出力軸13と連動アーム15の間には、反力出力軸13と連動アーム15の間の規定値以上のトルクの伝達を制限するトルク制限機構18が介装されている。反力出力軸13と連動アーム15とはトルク制限機構18を介してトルク伝達可能に連係されている。トルク制限機構18は、反力出力軸13と連動アーム15の間に作用するトルクが規定値に達するまでは両者間でのトルクの伝達を許容し、反力出力軸13と連動アーム15の間に作用するトルクが規定値以上になると、両者間での規定値以上のトルクの伝達を制限する。
この実施形態のトルク制限機構18は、連動アーム15のギヤ部17と、反力出力軸13に固定された動作伝達レバー19と、動作伝達レバー19に突設された支持ピン22に回転可能に軸支されてギヤ部17と常時噛合する回転歯車21と、支持ピン22と回転歯車21を連結するゼンマイばね23と、によって構成されている。
したがって、このとき運転者は反力出力装置10による過大な反力を受けることなく、ペダル本体部5を踏み込むことができる。
したがって、このとき運転者は過大な反力を受けることくなく、自分の踏み込み意思に応じて内燃機関の出力を高めることができる。
5…ペダル本体部(操作ペダル)
10…反力出力装置
12…モータ
12a…出力軸
13…反力出力軸
15…連動アーム
17…ギヤ部
18…トルク制限機構
19…動作伝達レバー
21…回転歯車
23…ゼンマイばね(ばね部材)
Claims (3)
- 反力を操作ペダルに出力する反力出力装置において、
反力を作り出す駆動源であるモータと、
前記モータの出力軸と連動して回転する反力出力軸と、
前記反力出力軸に入力された前記モータの出力トルクを前記操作ペダルに伝達する連動アームと、
前記反力出力軸と前記連動アームの間に介装され、前記反力出力軸と前記連動アームの間の規定値以上のトルクの伝達を制限するトルク制限機構と、を備えていることを特徴とする反力出力装置。 - 前記連動アームは、前記反力出力軸に枢支部によって回動可能に支持され、
前記トルク制限機構は、
前記連動アームの前記枢支部から離間した部位に一体に設けられたギヤ部と、
前記反力出力軸に一体回転可能に延設された動作伝達レバーと、
前記動作伝達レバーに回動可能に軸支されるとともに前記ギヤ部と常時噛合する回転歯車と、
前記動作伝達レバーと前記回転歯車とに連結され、前記ギヤ部を通して前記回転歯車に作用するトルクが所定値以上になったときに弾性変形して、前記動作伝達レバーに対する前記回転歯車の回転を許容するばね部材と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の反力出力装置。 - 前記ばね部材は、ゼンマイばねによって構成されていることを特徴とする請求項2に記載の反力出力装置。
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